進(jìn)行電極組合選擇的方法和裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 本申請(qǐng)為申請(qǐng)?zhí)枮?00880102181. 1、申請(qǐng)日為2008年8月7日、發(fā)明名稱為"進(jìn) 行電極組合選擇的方法和裝置"的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明總體上涉及心臟設(shè)備和方法，并且更具體地涉及從多個(gè)電極中選擇一個(gè)或 者多個(gè)電極組合。
【背景技術(shù)】
[0003] 在正常工作時(shí)，心臟產(chǎn)生節(jié)律收縮并且能夠在整個(gè)身體內(nèi)抽運(yùn)血液。心臟在心房 和心室中均具有專門(mén)傳導(dǎo)途徑，其使從竇房（SA)節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)的激勵(lì)脈沖（即，去極化）能夠 在整個(gè)心肌內(nèi)迅速傳導(dǎo)。這些專門(mén)傳導(dǎo)途徑從SA節(jié)點(diǎn)向心房心肌、房室節(jié)點(diǎn)和心室心肌傳 導(dǎo)去極化，以產(chǎn)生兩個(gè)心房和兩個(gè)心室的協(xié)調(diào)收縮。
[0004] 傳導(dǎo)途徑同步各室的肌肉纖維的收縮以及各心房或者心室隨著相對(duì)心房或者心 室的收縮。在沒(méi)有由正常工作的專門(mén)傳導(dǎo)途徑給予的同步的情況下，心臟的抽運(yùn)效率會(huì)大 為削弱。表現(xiàn)這些傳導(dǎo)途徑的病理的患者可能受困于受損的心臟輸出。
[0005] 已經(jīng)開(kāi)發(fā)了向一個(gè)或者多個(gè)心臟室提供起搏刺激以改進(jìn)心房和/或心室收縮節(jié) 律和協(xié)調(diào)的心律管理（CRM)設(shè)備。CRM設(shè)備通常包括用于感測(cè)來(lái)自心臟的信號(hào)的電路和用 于向心臟提供電刺激的脈沖發(fā)生器。延伸到患者的心臟室中和/或心臟的血管中的引線耦 合到如下電極，這些電極感測(cè)心臟的電信號(hào)，并且根據(jù)用于治療心臟心律不齊和同步困難 的各種理療來(lái)向心臟遞送刺激。
[0006] 起搏器是遞送一連串低能起搏脈沖的CRM設(shè)備，這些脈沖被定時(shí)成輔助心臟產(chǎn)生 維持心臟抽運(yùn)效率的收縮節(jié)律。起搏脈沖根據(jù)患者的需要可以是間歇或者連續(xù)的。存在具 有用于感測(cè)和起搏一個(gè)或者多個(gè)心臟室的各種模式的多類(lèi)起搏器設(shè)備。
[0007] 起搏脈沖必須超過(guò)最小能量值或者捕獲閾值，以"捕獲"心臟組織從而生成如下誘 發(fā)反應(yīng)，該誘發(fā)反應(yīng)生成造成心臟室收縮的傳播去極化波。希望起搏脈沖具有充足能量以 刺激心臟室的捕獲而不耗費(fèi)明顯超過(guò)捕獲閾值的能量。超過(guò)捕獲閾值的起搏可能引起過(guò)量 能量消耗、需要過(guò)早電池更換，并且可能無(wú)意地刺激神經(jīng)或者肌肉。然而，如果起搏脈沖能 量太低，則起搏脈沖可能不可靠地產(chǎn)生心臟室中的收縮反應(yīng)，并且可能造成不能改進(jìn)心臟 功能或者心臟輸出的無(wú)效起搏。
[0008] 心臟電理療包括其他復(fù)雜性。例如，在陽(yáng)極與陰極對(duì)之間的低阻抗可能需要過(guò)量 能量遞送，從而引起高能量消耗并且過(guò)早耗盡電池資源。在另一例子中，在陽(yáng)極與陰極對(duì)之 間的過(guò)高阻抗表明刺激電路的問(wèn)題（即，引線損壞），從而造成缺乏理療。
[0009] 遞送心臟電理療可能涉及到選擇向其遞送心臟電理療的電極組合。用于心臟起搏 和感測(cè)的設(shè)備可以利用在一個(gè)或者多個(gè)起搏部位電耦合到心臟的多個(gè)電極，這些電極被配 置成感測(cè)和/或起搏心臟室。其間可以遞送能量的電極的各不同組合構(gòu)成矢量。經(jīng)由多個(gè) 室內(nèi)電極對(duì)的起搏可以例如有益于在改進(jìn)心臟室收縮功能的協(xié)調(diào)序列中刺激心臟組織。
[0010] 本發(fā)明提供用于選擇電極組合的方法和系統(tǒng)并且提供優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的各種優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明涉及到用于選擇一個(gè)或者多個(gè)電極組合的方式。各種實(shí)施例涉及一種用于 針對(duì)多個(gè)電極組合中的各電極組合來(lái)評(píng)估由電極組合的電刺激所產(chǎn)生的一個(gè)或者多個(gè)第 一參數(shù)的方法，第一參數(shù)支持與指定理療一致的心臟功能。在一些實(shí)施例中，第一參數(shù)是捕 獲閾值。
[0012] 用于選擇電極組合的方法可以包括針對(duì)多個(gè)電極組合中的各電極組合來(lái)評(píng)估由 電極組合的電刺激所產(chǎn)生的一個(gè)或者多個(gè)第二參數(shù)，第二參數(shù)不支持與指定理療一致的心 臟功能。在一些實(shí)施例中，第二參數(shù)表明心臟外組織的激活。
[0013] 用于選擇電極組合的方法還可以包括基于對(duì)第一參數(shù)和第二參數(shù)的評(píng)估為多個(gè) 電極組合中的至少一些電極組合確定順序。在一些實(shí)施例中，對(duì)電極組合進(jìn)行排序可以包 括對(duì)電極組合進(jìn)行分級(jí)（rank)。
[0014] 用于選擇電極組合的方法還可以包括基于該順序來(lái)選擇一個(gè)或者多個(gè)電極組合。 對(duì)電極組合的選擇可以人為完成或者由執(zhí)行存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的程序指令的處理器自動(dòng)完成。 方法還可以包括使用所選一個(gè)或者多個(gè)電極組合來(lái)遞送電刺激理療。這些方法步驟可以由 CRM系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行。
[0015] 本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種用于選擇電極組合的CRM系統(tǒng)。CRM可以包括分別 電耦合到多個(gè)電極組合的多個(gè)心臟電極。電極還可以物理耦合到可植入殼。
[0016] 根據(jù)一個(gè)方面，可植入殼可以包含：配置成針對(duì)多個(gè)電極組合中的各電極組合來(lái) 評(píng)估由電極組合的電刺激所產(chǎn)生的一個(gè)或者多個(gè)第一參數(shù)的電路，第一參數(shù)支持與指定理 療一致的心臟功能；以及配置成針對(duì)多個(gè)電極組合中的各電極組合來(lái)評(píng)估由電極組合的 電刺激所產(chǎn)生的一個(gè)或者多個(gè)第二參數(shù)的電路，第二參數(shù)不支持與指定理療一致的心臟功 能。
[0017] CRM系統(tǒng)還可以包括電極組合處理器，其被配置成基于對(duì)第一參數(shù)和第二參數(shù)的 評(píng)估為多個(gè)電極組合中的至少一些電極組合確定順序。電極組合處理器可以包含于可植入 殼內(nèi)或者可以包含于患者外部殼中。
[0018] 可植入殼還可以包括理療電路，其被配置成使用電極組合來(lái)遞送電刺激理療。 [0019] 各種方法實(shí)施例可以包括：在患者中植入由一個(gè)或者多個(gè)引線支持的多個(gè)心臟電 極；向患者外部分析器電路附著一個(gè)或者多個(gè)引線；使用多個(gè)心臟電極和分析器電路向患 者的心臟遞送電刺激；針對(duì)多個(gè)心臟電極的多個(gè)電極組合中的各電極組合來(lái)評(píng)估由使用電 極組合來(lái)遞送的電刺激所產(chǎn)生的一個(gè)或者多個(gè)第一參數(shù)和一個(gè)或者多個(gè)第二參數(shù)，第一參 數(shù)支持與指定理療一致的心臟功能，而第二參數(shù)不支持與指定理療一致的心臟功能；基于 該評(píng)估來(lái)選自多個(gè)心臟電極的一個(gè)或者多個(gè)電極組合，該一個(gè)或者多個(gè)電極組合被選擇為 與支持與指定理療一致的心臟功能的一個(gè)或者多個(gè)第一參數(shù)關(guān)聯(lián)而相對(duì)于多個(gè)心臟電極 的其他電極組合而言與不支持與指定理療一致的心臟功能的一個(gè)或者多個(gè)第二參數(shù)更少 關(guān)聯(lián)；將可植入起搏電路編程為遞送心臟起搏理療，該心臟起搏理療相對(duì)于多個(gè)心臟電極 的其他電極組合而言優(yōu)先使用所選一個(gè)或者多個(gè)電極組合；使一個(gè)或者多個(gè)引線脫離分析 器電路；向可植入起搏電路附著一個(gè)或者多個(gè)引線；以及植入可植入起搏電路。
[0020] 在一些方法實(shí)施例中，評(píng)估第一參數(shù)包括評(píng)估用于多個(gè)電極組合中的各電極組合 的捕獲閾值，評(píng)估第二參數(shù)包括評(píng)估心臟外刺激，以及選擇一個(gè)或者多個(gè)電極組合包括基 于該評(píng)估來(lái)選擇多個(gè)電極組合中的具有最低捕獲閾值并且不引起心臟外刺激的電極組合。
[0021] 一些實(shí)施例包括一種心率管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：患者外部分析器設(shè)備；患者可 植入心臟刺激設(shè)備；在一個(gè)或者多個(gè)患者可植入引線上提供的多個(gè)心臟電極，該一個(gè)或者 多個(gè)引線被配置成耦合到患者外部分析器電路和患者可植入心臟刺激設(shè)備；評(píng)估電路，容 納于患者外部分析器設(shè)備內(nèi)；該評(píng)估電路被配置成執(zhí)行存儲(chǔ)的程序指令，以引起患者外部 分析器設(shè)備針對(duì)多個(gè)心臟電極的多個(gè)電極組合中的各電極組合來(lái)評(píng)估由使用多個(gè)電極中 的至少一些電極來(lái)遞送的電刺激所產(chǎn)生的一個(gè)或者多個(gè)第一參數(shù)和一個(gè)或者多個(gè)第二參 數(shù)，第一參數(shù)支持與指定理療一致的心臟功能，而第二參數(shù)不支持與指定理療一致的心臟 功能；電極組合處理器，容納于患者外部分析器設(shè)備內(nèi)，該電極組合處理器被配置成執(zhí)行存 儲(chǔ)的程序指令，以引起患者外部分析器設(shè)備基于該評(píng)估來(lái)選擇多個(gè)心臟電極的一個(gè)或者多 個(gè)電極組合，該一個(gè)或者多個(gè)電極組合被選擇為與支持與指定理療一致的心臟功能的一個(gè) 或者多個(gè)第一參數(shù)關(guān)聯(lián)而相對(duì)于多個(gè)心臟電極的其他電極組合而言與不支持與指定理療 一致的心臟功能的一個(gè)或者多個(gè)第二參數(shù)更少關(guān)聯(lián)；以及編程器電路，配置成執(zhí)行存儲(chǔ)的 程序指令，以引起編程器電路將患者可植入心臟刺激設(shè)備編程為相對(duì)于多個(gè)心臟電極的其 他電極組合而言優(yōu)先使用所選電極組合來(lái)遞送理療。
[0022] 一些實(shí)施例包括一種用于選擇電極組合的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：患者外部分析器設(shè) 備；患者可植入心臟刺激設(shè)備；在一個(gè)或者多個(gè)引線上提供的多個(gè)心臟電極，該一個(gè)或者 多個(gè)引線被配置成耦合到患者外部分析器設(shè)備和患者可植入心臟刺激設(shè)備；用于針對(duì)用于 多個(gè)植入心臟電極的多個(gè)電極組合中的各電極組合來(lái)評(píng)估由使用電極組合來(lái)遞送的電刺 激所產(chǎn)生的一個(gè)或者多個(gè)第一參數(shù)和一個(gè)或者多個(gè)第二參數(shù)的裝置，第一參數(shù)支持與指定 理療一致的心臟功能，而第二參數(shù)不支持與指定理療一致的心臟功能；用于基于該評(píng)估來(lái) 選擇多個(gè)心臟電極的一個(gè)或者多個(gè)電極組合的裝置，該一個(gè)或者多個(gè)電極組合被選擇為與 支持與指定理療一致的心臟功能的一個(gè)或者多個(gè)第一參數(shù)關(guān)聯(lián)而相對(duì)于多個(gè)心臟電極的 其他電極組合而言與用于一個(gè)或者多個(gè)電極組合的不支持與指定理療一致的心臟功能的 一個(gè)或者多個(gè)第二參數(shù)更少關(guān)聯(lián)；以及將可植入起搏電路編程為基于對(duì)一個(gè)或者多個(gè)電極 組合的選擇相對(duì)于多個(gè)電極組合中的其他電極組合而言優(yōu)先使用一個(gè)或者多個(gè)所選電極 組合來(lái)遞送電理療的裝置。
[0023] 本發(fā)明的上述
【發(fā)明內(nèi)容】
并非為了描述本發(fā)明的各實(shí)施例或者每一種實(shí)施。通過(guò)參 照與附圖結(jié)合的下文具體描述和權(quán)利要求將清楚和理解優(yōu)點(diǎn)和成效以及對(duì)本發(fā)明的更完 整理解。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的選擇電極組合的方法的流程圖；
[0025] 圖2a是根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的并入有電極組合選擇電路的系統(tǒng)的框圖；
[0026] 圖2b是根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的并入有電極組合選擇電路的系統(tǒng)的框圖；
[0027] 圖3是圖示了根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的、提供用戶接口的患者外部設(shè)備的示意 圖，該用戶接口允許分析員與信息進(jìn)行交互并且對(duì)可植入醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行編程；
[0028] 圖4a是圖示了根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的、基于捕獲閾值和膈神經(jīng)激活參數(shù)來(lái)選 擇一個(gè)或者多個(gè)電極組合并且自動(dòng)更新電極組合選擇的方法的流程圖；
[0029] 圖4b是圖示了根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的、基于捕獲閾值和膈神經(jīng)激活參數(shù)來(lái)選 擇一個(gè)或者多個(gè)電極組合并且自動(dòng)更新電極組合選擇的方法的流程圖；
[0030] 圖5是圖示了根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的、選擇一個(gè)或者多個(gè)電極組合的方法并且 進(jìn)一步舉例說(shuō)明可以如何處理和管理信息的流程圖；
[0031] 圖6是根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的、并入有能夠?qū)嵤╇姌O組合選擇技術(shù)的電路的理 療設(shè)備；
[0032] 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的、可以與電極組合選擇結(jié)合使用的各種起搏 配置的放大圖；
[0033] 圖8是圖示了根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的、估計(jì)參數(shù)的方法的流程圖；
[0034] 圖9是圖示了根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的、針對(duì)支持心臟功能的參數(shù)的強(qiáng)度-持續(xù) 時(shí)間曲線和針對(duì)不支持心臟功能的參數(shù)的強(qiáng)度-持續(xù)時(shí)間曲線的各種方面的曲線圖，其可 以用來(lái)選擇用于理療電刺激的電極組合；
[0035] 圖10是圖示了根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的、評(píng)估多個(gè)電極組合的方法，并且進(jìn)一步 舉例說(shuō)明可以如何確定用于多個(gè)電極組合的捕獲閾值的流程圖；
[0036] 圖11是圖示了根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的、在初始選擇之后自動(dòng)更新理療電極組 合的方法的流程圖；以及
[0037] 圖12是圖示了根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的、選擇電極組合的方法，并且進(jìn)一步舉例 說(shuō)明對(duì)電極組合進(jìn)行分級(jí)以及使用該分級(jí)來(lái)改變用于理療遞送的電極組合的流程圖。